Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Баренблатт Г.И. -> "Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа" -> 60

Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа - Баренблатт Г.И.

Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа — М.: Недра, 1972. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): teoriyanestacionarnoyteoriigaza1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 102 >> Следующая

Как показывают эксперименты, стабилизированная зона при постоянной скорости вытеснения всегда образуется через достаточно большое время. Измерения распределения насыщенности в стабилизированной зоне может помочь выяснить, в каких продолах справедливы предположения, сделанные при выводе формул (VI.3.12) и (VI.3.13), т. е. предположения об однозначной зависимости функций /? (s) и J (s) от насыщенности и о независимости их от скорости фильтрации.
Такие эксперименты были проведены В. М. Рыжиком совместно с В. Н. Мартосом. Из горизонтальных труб длиной 170 см, заполненных кварцевым песком с проницаемостью 10 д и пористостью 0,40,
170
вытеснялся воздух водой при атмосферном давлении с постоянной скоростью. Распределение насыщенности измерялось методом электросопротивления. Скорость вытеснения и0 менялась в пределах от 0,0011 до 0,020 см/сек. Начальная насыщенность s0 равнялась 0,21.
Эксперименты показали, что при вытеснении с постоянной скоростью изменение насыщенности в различных точках по длине модели практически повторяется со сдвигом во времени, пропорциональным скорости вытеснения, т. е. образуется стабилизированная зона. Типичные кривые s (t) в точках, отстоящих друг от друга на 58 см, при скорости фронта 0,013 см/сек показаны на рис. VI. 13.
Если относительные проницаемости и капиллярное ^0^0.свдгсм давление являются функциями только насыщенности, то
50 SD 130 по t,mn Рис. VI.13
80 160 2Ь0 з го 1/v, сек/смь
Рис. VI.14
в соответствии с формулами (VI.3.12) и (VI.3.13) безразмерная длина стабилизированной зоны 6 не зависит от скорости. Это означает, что размерная длина этой зоны, равная d = Ы, обратно пропорциональна скорости, т. е.
d = = = —У кт cose. (VI.3.19)
Ар и0ц
На рис. VI.14 показана зависимость длины стабилизированной зоны d от 1/F (V — скорость фронта вытеснения), получеппая в описанных выше опытах (кривая 1)\длина стабилизированной зоны определялась как расстояние между точками с насыщенностями 0,40 и 0,80. Из графика видно (кривая 2), что при больших 1/У (малых скоростях) d приблизительно пропорциопальна 1/У, как и следует из формул (VI.3.12) и (VI.3.13). Однако при значении 1/У около 100 сек/см имеется минимум d, а далее снова наблюдается рост стабилизированной зоны. По-видимому, этот рост d связан с неравно-весностыо течения и запаздыванием процессов перераспределения фаз в порах. По схеме «запаздывающих» относительных проницаемостей, как показано в работе [26], получается именно такая зависи-
1 ds
мость а от скорости, когда величина т0 -т— становится сравнимой с s.
171
Из формул (VI.3.12) и (VI.3.13) можно получить также выражения для dpc/ds, которые позволяют, зная из эксперимента распределение насыщенности, найти «динамическую» зависимость капиллярного давления от насыщенности (при этом приходится предполагать, что относительные проницаемости мало зависят от скорости. Это предположение справедливо, если вытесняющей фазой является вода, а вытесняемой — воздух, вязкость которого пренебрежимо мала). Оказалось, что при малых скоростях динамические кривые совпадают со статической кривой, а при больших — лежат тем ниже ее, чем больше скорость.
§ 4. КАПИЛЛЯРНАЯ ПРОПИТКА И АВТОМОДЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕСМЕШИВАЮЩИХСЯ ЖИДКОСТЕЙ
В предыдущем параграфе было рассмотрено действие капиллярных сил вблизи фронта вытеснения несмешивающихся жидкостей из пористой среды. Капиллярные силы становятся существенными и в других случаях, когда в пористой среде в силу ее собственной неоднородности или под влиянием неоднородности потока создаются значительные местные градиенты насыщенности. При этом под действием капиллярных сил происходит перераспределение фаз, поскольку градиент капиллярного давления может быть близким к градиенту внешнего давления, а в ряде случаев значительно превосходить зтот градиент. Процессы перераспределения (роль которых в вытеснении несмешивающихся жидкостей будет более подробно рассмотрена в главах VII и X) проще всего проследить на примере капиллярной пропитки, т. е. фильтрации, происходящей под действием только капиллярных сил.
Можно выделить два идеализированных процесса, в которых капиллярные силы являются единственными движущими силами [99, 100].
1. Пусть цилиндрический образец пористой среды имеет непроницаемую боковую поверхность. Первоначально образец заполнен газом (имеющим пренебрежимо малую вязкость). В начальный момент один из концов образца приводится в соприкосновение со смачивающей жидкостью, которая начинает впитываться в образец. Далее будем предполагать, что давление в газе (начальное давление в образце) и давлепие в жидкости вне пористой среды одинаковы.
Как ив § 3, считаем, что жидкость является непрерывной вытесняющей фазой и фильтрация происходит в одном направлении. По уже упоминавшимся соображениям жидкость, движущуюся в пористой среде под действием капиллярных сил, можно рассматривать как несжимаемую. Фильтрация непрерывной фазы описывается обобщенным законом Дарси в виде:
172
к г / \ dpi
(VI.4.1)
Поскольку вязкость газа мала по сравнению с вязкостью жидкости, для газовой фазы можно положить р2 — р0 ~ const. Для рассматриваемого одномерного движения непрерывной жидкой фазы выполняется соотношение
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 102 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама